Один из ранних патентов Николы Тесла описывает новый способ намотки катушек. Этот способ он назвал бифилярной намоткой, т.к. катушка мотается сразу двумя параллельными проводами и считал эту намотку очень важным изобретением:
«Бифилярная катушка — электромагнитная катушка, которая содержит две близко расположенных, параллельных обмотки. Есть четыре типа бифилярно намотанных катушек:
1. параллельная намотка, последовательное соединение;
2. параллельная намотка, параллельное соединение;
3. встречно намотанная катушка, последовательное соединение;
4. встречно намотанная катушка, параллельное соединение.
Некоторые бифилярные катушки намотаны так, что ток в обеих обмотках течёт в одном и том же направлении. Магнитное поле, созданное одной обмоткой складывается с созданным другой, приводя к большему общему магнитному полю. В других — витки расположены так, чтобы ток протекал в противоположных направлениях. Поэтому магнитное поле, созданное одной обмоткой равно и направлено противоположно созданному другой, приводя к общему магнитному полю равному нулю. Это означает, что коэффициент самоиндукции катушки — ноль».
На рисунке выше изображена катушка первого вида и в ней магнитные поля обмоток складываются. Тесла указывал на то, что магнитное поле такой катушки намного больше, чем у обычной.
Вот так выглядит катушка с нулевой самоиндукцией (второй вид):
Любому специалисту по одному её виду становится сразу понятно, что в такой катушке не может появиться индукционный ток, т.к. он будет направлен в обоих проводах в одну сторону и на концах проводов никакой разности потенциалов не будет. Такая катушка будет только греться, но никакой энергии не выдаст. На этом эффекте был построен "Парадокс Геринга", о котором я писал в статье "Удивительная... тупость". Два оставшихся вида намотки – это частные случаи двух первых и особого интереса не представляют.
Т.к. безындукционная намотка слишком наглядна, то все известные мне изобретатели вечных двигателей сконцентрировались на первом виде намотки, дающем большое магнитное поле. Однако мне долго не давало покоя не очень понятное описание катушки в патенте. Вот этот текст:
«Я выяснил, что в каждой катушке существуют определённые взаимоотношения между её самоиндукцией и ёмкостью, что позволяет току данной частоты и потенциала проходить через неё с омическим сопротивлением (DL : здесь Тесла имеет в виду исчезновение реактивного сопротивления) или, другими словами, как если она работает без самоиндукции. Это происходит в результате взаимоотношений между характером тока и самоиндукцией и ёмкостью катушки, т.е. количество последнего достаточно для нейтрализации самоиндукции для данной частоты. Известно, что чем выше частота или разность потенциалов тока, тем меньше ёмкость требуется для нейтрализации самоиндукции, поэтому в любой катушке, особенно небольшой ёмкости, можно достичь поставленных целей, если добиться нужных условий».
И в конце что-то вроде предупреждения:
«Применяя моё изобретение, специалисты в этой области должны хорошо понимать зависимость между понятиями ёмкость, самоиндукция, частота и разность потенциалов тока. Также как и понимать какая ёмкость достигается и какая намотка должна иметь место для каждого конкретного случая».
Действительно, у каждой катушки есть ещё и своя небольшая ёмкость, которая скорее создаёт дополнительные проблемы, чем помогает их решить. К тому же, никто не делает конденсаторы из провода. В общем, стало понятно только то, что патент серьёзно правили и не оставили в нём самой главной информации, до которой, без глубокого понимания процесса, дойти невозможно.
В прошлой статье "Электромагнитная индукция ч.2. Индукция и самоиндукция" я как раз писал о том, что именно токи самоиндукции мешают трансформатору стать генератором. Теперь посмотрите, что получается, если использовать бифилярную намотку Тесла в трансформаторе:
1. бифилярная катушка Тесла из-за большой разности потенциалов между соседними витками создаёт магнитное поле большей напряжённости, чем обычная и сам Тесла писал, что её рационально использовать в качестве мощного электро магнита;
2. при определённой индуктивности системы катушек (это то, что было убрано из патента) подбором частоты и потенциала можно добиться компенсации токов самоиндукции внутренней ёмкостью самой катушки.
Что это означает на практике? А то, что используя бифиляр Тесла в качестве первичной обмотки трансформатора ток в ней будет ограничен только активным сопротивлением провода и энергия в ней практически не будет расходоваться. При этом на вторичной обмотке будет выделяться ЭДС, равная ЭДС, создаваемой первичным контуром. Учитывая увеличенную напряжённость магнитного поля, на выходе напряжение должно быть даже выше номинала.
Это и был генератор, с помощью которого Никола Тесла получал энергию для своих опытов, а та катушка, что стреляет молниями и так популярна у строителей БТГ служила для совершенно других целей и я об этом тоже уже писал: "Загадки Н. Тесла для пятиклассников".